王振華，扁青永，李文昊，李朝陽

（1. 石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院，石河子 832000；2. 現(xiàn)代節(jié)水灌溉兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石河子 832000）

0 引 言

近年來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和退耕還林政策的實(shí)施，在廣闊的南疆地區(qū)，紅棗產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。資料顯示，新疆紅棗種植面積超過20萬hm2，占全國紅棗種植總面積的近三分之一，位居第一，種植紅棗已成為該區(qū)農(nóng)民增收的重要途徑[1]。目前，南疆地區(qū)成齡紅棗大多采用漫灌方式，灌溉用水量超過15 000 m3/hm2，造成水資源大量浪費(fèi)[2]，同時(shí)南疆地區(qū)棗園缺少合理的科學(xué)灌溉施肥技術(shù)，大量施肥現(xiàn)象普遍存在。滴灌是一種高效精準(zhǔn)的灌溉技術(shù)，能夠準(zhǔn)確地將作物所需的水肥輸送至根區(qū)，從而達(dá)到節(jié)水、增產(chǎn)、省力的效果[3]，因此，漫灌改滴灌已經(jīng)開始成為南疆沙區(qū)首選灌溉方式[4]。

國內(nèi)外學(xué)者對滴灌條件下相關(guān)作物灌溉施肥制度的研究取得了不少成果[5-8]；研究表明，合理灌溉施肥能顯著提高作物產(chǎn)量、水肥利用效率、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益。目前，求解相關(guān)作物最優(yōu)水肥配比大多采用多元回歸方法，建立水肥投入為自變量的數(shù)學(xué)模型，通過求解方程最優(yōu)值得出最佳水肥組合[9-11]；其次，滴灌條件下水肥管理對土壤養(yǎng)分如何變化問題還研究較少[12-14]，只有充分掌握水肥管理對紅棗養(yǎng)分運(yùn)移和分布情況，才能更好地提出南疆沙區(qū)合理的施肥、灌水方式。

本文以紅棗產(chǎn)量、水肥利用效率及紅棗品質(zhì)為目標(biāo)，研究南疆沙區(qū)滴灌條件下不同水肥處理對紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)等指標(biāo)的影響，同時(shí)建立水肥投入與產(chǎn)量、品質(zhì)的數(shù)量模型，探索適應(yīng)該地區(qū)紅棗生長的最佳水肥管理模式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年5-10月在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾農(nóng)業(yè)灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行（81°14′12′′E，40°34′28′′N），具體位置見圖1。該區(qū)地處亞歐大陸腹地的塔里木河畔，受塔克拉瑪干沙漠的影響，屬典型的大陸性極端干旱荒漠氣候類型。年均日照時(shí)數(shù)2 865 h，年均氣溫10.7 ℃，≥ 10 ℃積溫為4 113 ℃，無霜期220 d，多年平均降水量67 mm，多年平均蒸發(fā)量2 110 mm，2017年試驗(yàn)期間具體氣象要素如圖 2，地下水埋深>3.5 m，供試土壤（0～20 cm）基本理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)3.81 g/kg，全氮0.47 mg/kg，堿解氮15 mg/kg，速效磷9.4 mg/kg，速效鉀68 mg/kg。

圖1 試驗(yàn)區(qū)位置圖Fig.1 Location map of test area

圖2 2017年阿拉爾灌溉試驗(yàn)站氣象要素Fig.2 Alar Irrigation experiment station meteorological elements in 2017

以第一師阿拉爾農(nóng)業(yè)灌溉試驗(yàn)站內(nèi)9 a成齡駿棗樹為試驗(yàn)材料，2008年種植，2009年嫁接，常年連續(xù)漫灌，2017年5月15日開始進(jìn)行漫灌改滴灌進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 田間試驗(yàn)布置

紅棗樹采用寬窄行（寬行200 cm，窄行80 cm）種植模式（圖3），滴灌鋪設(shè)均為1行2管，即在樹行2側(cè)20 cm處各布置 1根滴灌帶，在棗樹根部處開孔安裝滴頭，滴灌施肥是由水肥一體化設(shè)備控制。滴灌帶為內(nèi)鑲貼片式滴灌帶，內(nèi)徑16 mm，滴頭間距300 mm，滴頭流量2 L/h，滴灌工作壓力0.10～0.12 MPa。每一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)均有單獨(dú)施肥罐和水表精確控制水肥量，不同灌溉方式見圖4.

圖3 紅棗種植模式Fig.3 Planting patterns of jujube

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)文獻(xiàn)[15]和當(dāng)?shù)丶t棗水肥管理經(jīng)驗(yàn)，以同年常規(guī)漫灌為對照，其灌水、施肥量分別1 100 mm、900 kg/hm2,滴灌條件下采用二因素三水平完全處理，灌溉定額 3個(gè)水平分別為漫灌（CK）的 45%、65%、85%，具體灌水量 495 mm（W1），715 mm（W2），935 mm（W3）；施肥量采用N∶P2O5∶K2O=2∶1∶1.5的比例，設(shè)定3個(gè)水平分別為漫灌的 45%、65%、85%，具體施肥量405 kg/hm2(F1)，585 kg/hm2(F2)，765 kg/hm2(F3)；共 9個(gè)處理，設(shè)定3個(gè)重復(fù)，共計(jì)28個(gè)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)規(guī)格為寬4 m，長10 m，小區(qū)面積為40 m2；具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

圖4 漫灌和滴灌灌溉方式Fig.4 Flood and drip irrigation method

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design

紅棗整個(gè)生長時(shí)期具有明顯的階段性，根據(jù)相關(guān)學(xué)者劃分[16]及田間實(shí)際觀測，在紅棗樹需水需肥規(guī)律上，將紅棗分為以下 4個(gè)生長階段：萌芽新梢期（5月 15日—6月20日）、花期（6月21日—7月20日）、果實(shí)膨大期（7月21日—9月15日）、完熟期（9月16日-10月 30日）。采取少量多次原則，萌芽新梢期灌水施肥 1次，花期灌水施肥2次，果實(shí)膨大期灌水施肥2次，完熟期灌水1次不施肥（完熟期棗樹養(yǎng)分消耗少），每次灌水施肥量均相同。將肥料完全溶解于肥料罐中，施肥前30 min滴水，停水前30 min結(jié)束施肥。

1.4 測試項(xiàng)目及方法

1.4.1 土壤養(yǎng)分

每個(gè)處理利用土鉆取土，每20 cm分層取樣，采集位置為滴灌灌水區(qū)域，距離滴頭20 cm范圍內(nèi)的土壤，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟮葪l件及相關(guān)學(xué)者[17]各生育期在施肥24 h后取樣，土壤養(yǎng)分測定[18]：全氮測定用凱氏定氮法，土壤速效鉀用火焰光度法測定，速效磷采用碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法測定。

1.4.2 產(chǎn)量

紅棗成熟后按小區(qū)采摘，每個(gè)處理隨機(jī)取 5棵，取平均值，再折合每公頃產(chǎn)量。計(jì)算灌溉水分利用效率（iWUE，kg/m3）即用每個(gè)處理的總產(chǎn)量比總灌溉量[19]，肥料偏生產(chǎn)力（PFP, kg/kg）為每個(gè)處理的總產(chǎn)量比總施肥量[20]。

1.4.3 紅棗品質(zhì)

總糖含量采用斐林法測定，總酸含量采用酸堿滴定法測定，維生素C含量采用2,6－二氯靛酚滴定法測定[21]。

1.4.4 凈收益

凈收益按式（1）計(jì)算。

式中S為凈收益（元/hm2）；G為經(jīng)濟(jì)收入（元/hm2）：產(chǎn)量×收購單價(jià)；M為水肥投入（元/hm2）；N為紅棗勞務(wù)費(fèi)（元/hm2）：產(chǎn)量×采摘紅棗勞務(wù)費(fèi)；I為其他投入（元/hm2）。試驗(yàn)期間對其他投入的開支進(jìn)行詳細(xì)記錄，包括棗園管理費(fèi)、日常勞務(wù)費(fèi)、電費(fèi)等,本試驗(yàn)條件下各處理為19 000元/hm2。經(jīng)調(diào)查，2017年阿克蘇地區(qū)紅棗收購單價(jià)8.1元/kg，采摘紅棗勞務(wù)費(fèi)定為0.8元/kg。

1.4.5 相關(guān)性分析

對水肥數(shù)學(xué)模型求得產(chǎn)量、品質(zhì)預(yù)測值與實(shí)測值進(jìn)行相關(guān)性分析，指標(biāo)包括顯著性差異（P）、決定系數(shù)（R2）、均方根誤差（RMSE）、歸一化均方誤差（NRMSE）計(jì)算和式（2）~（3）。

式中YO為實(shí)測值，YS為預(yù)測值，YM為實(shí)測值平均值；RMSE大小代表偏差程度，RMSE越小，精確程度越高；NRMSE<10%為極好，10%～<20%為良好，20%～<30%為中等，≥30%為差[22]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算；應(yīng)用SPSS Statistics 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行雙因素方差分析和 Duncan(P =0.05) 法進(jìn)行處理間多重比較，Origin 8.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 滴灌水肥處理對紅棗土壤養(yǎng)分的影響

南疆沙區(qū)紅棗樹為淺根系，根系吸水吸肥區(qū)域主要集中在0～40 cm土層[23]，因此本文主要分析0～40 cm土層土壤養(yǎng)分，全生育期內(nèi)滴灌水肥處理對土壤養(yǎng)分影響見表 2。其中水肥耦合效應(yīng)對全生育期土壤全 N量、速效 K、速效 P達(dá)到顯著性水平（P<0.05）或極顯著水平（P<0.01）；灌水或施肥單因素對紅棗花期、膨大期土壤全N量、速效K、速效P的影響為顯著性差異（P<0.05）。萌芽新梢期、膨大期、完熟期土壤全N量整體上高于花期；速效 K、速效磷P量隨生育期推進(jìn)逐漸降低，在完熟期其含量最少；由于每次追肥量相同且完熟期不追肥，說明花期對全N需求量高于其他生育期，膨大期對速效K、速效P需求量高于其他生育期；紅棗花期、膨大期是需水需肥關(guān)鍵時(shí)期，對水肥需求比較敏感，需保證充足的水肥供應(yīng)。

表2 全生育期內(nèi)不同水肥處理對土壤養(yǎng)分影響Table 2 Effects of different water and fertilizer treatments on soil nutrient during whole period

從表 2還可以得出，萌芽新梢期土壤全 N量介于0.77 g/kg（W1F1）～1.17 g/kg（W2F3）、速效P量介于18.00 mg/kg（W3F1）～21.90 mg/kg（W2F2）、速效 K 量介于 375 mg/kg（W1F1）～422 mg/kg（W2F3），且 W2F2處理速效P量與W2F3無顯著性差異（P>0.05）；花期土壤全N量介于0.52 g/kg（W3F2）～0.94 g/kg（W2F3）、速效 P 量介于 14.33 mg/kg（W3F1）～20.01 mg/kg（W2F3）、速效K 量介于352 mg/kg（W1F1）～409 mg/kg（W2F1），且W2F1處理速效K量與W2F3無顯著性差異（P>0.05）；膨大期土壤全 N量介于 0.79 g/kg（W3F3）～1.21 g/kg（W2F3）、速效 P量介于 14.50 mg/kg（W3F1）～19.79 mg/kg（W2F3）、速效 K 量介于 255 mg/kg（W1F1）～376 mg/kg（W2F3）；完熟期土壤全 N量介于 0.62 g/kg（W3F1）～0.99 g/kg（W2F3）、速效 P 量介于 14.84 mg/kg（W1F1）～16.96 mg/kg（W1F2）、速效 K 量介于144 mg/kg（W1F1）～250 mg/kg（W2F1），且速效P量W1F2與W2F3無顯著性差異（P>0.05）。綜上所述，整體上全生育期W2F3處理最有利于0～40 cm土壤養(yǎng)分累積，紅棗花期、膨大期是紅棗需水、需肥的關(guān)鍵時(shí)期，因此這 2個(gè)生育期要保證充足水肥供應(yīng)，從而最終提高紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)。

2.2 滴灌水肥處理對紅棗產(chǎn)量、品質(zhì)及凈收益的影響

滴灌條件下不同水肥處理對產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)的影響見表3，其中灌水對紅棗灌溉水利用效率的影響為極顯著水平（P<0.01），施肥對肥料偏生產(chǎn)力的影響為極顯著水平（P<0.01），水肥耦合效應(yīng)對產(chǎn)量指標(biāo)及品質(zhì)指標(biāo)的影響均達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。

滴灌條件下紅棗產(chǎn)量介于6 900 kg/hm2～8 765 kg/hm2，W2F3處理產(chǎn)量最高，對于水肥利用效率而言，并未在W2F3處理達(dá)到最大，而最優(yōu)灌溉水利用效率、肥料偏生產(chǎn)力分別在 W1F3（1.51 kg/m3）、W3F1（19.81 kg/kg）處理，總糖、維生素C、總酸分別在W3F1（61.8 g/100 g）、W3F3（120.12 mg/100 g）、W3F1（9.17 g/kg）處理最高，但與W2F3處理無顯著性差異（P>0.05）；表4為不同水肥處理紅棗收入情況，其中單因素灌水施肥對紅棗凈收益未達(dá)到顯著性差異（P>0.05）,水肥交互作用對滴灌紅棗凈收益達(dá)到顯著性差異（P<0.05），從表4可以看出，凈收益介于 29 190元/hm2（W1F1）～41 644元/hm2（W2F3），W2F3處理凈收益相對于W1F1處理提高幅度為 42.67%，總體上看，W2F3處理對提高紅棗產(chǎn)量、品質(zhì)及凈收益的效果最明顯。

表3 滴灌水肥處理對紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)的影響Table 3 Effects of different water and fertilizer treatments under drip irrigation on yield and quality

表4 紅棗收入與支出Table 4 Jujube income and spending

2.3 最優(yōu)水肥量求解

2.3.1 滴灌水肥投入與產(chǎn)量、品質(zhì)及凈收益的關(guān)系

以水肥投入為自變量，以紅棗產(chǎn)量指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)為因變量，分別建立了二元二次回歸方程。如表5所示，回歸分析表明，水肥投入對各因變量的影響均達(dá)到顯著性水平或極顯著水平（P<0.01），決定系數(shù)均在0.80以上（表5）。以滴灌條件下W1、F1分別為灌水、施肥為下限，W3、F3灌溉施肥為上限，運(yùn)用MATLAB軟件分別求出各方程的最大值，以及最大值對應(yīng)的灌水量和施肥量。

經(jīng)計(jì)算，獲得最大產(chǎn)量（8 861 kg/hm2）所需灌水施肥量分別是812.4 mm、746.2 kg/hm2，而獲得最大iWUE所需灌水量和施肥量463.5 mm、614.5 kg/hm2，PFP最大值灌水量和施肥量分別為515.4 mm、418.4 kg/hm2，說明獲得最大值產(chǎn)量水肥區(qū)間與iWUE、PFP相差較遠(yuǎn)；在灌水量和施肥量分別是782.6 mm、769.7 kg/hm2時(shí)，獲得最大凈收益值；對于紅棗品質(zhì)而言，紅棗總糖、維生素C、總酸最大值對應(yīng)灌溉施肥量比較接近，灌水量和施肥量分別在791.8～845.5 mm、726.8～749.4 kg/hm2區(qū)間。綜上分析，紅棗幾個(gè)指標(biāo)不能同時(shí)達(dá)到最大，iWUE、PFP與其他指標(biāo)的灌水施肥區(qū)域離的較遠(yuǎn)，因此在綜合評價(jià)中不考慮iWUE、PFP，同時(shí)凈收益是通過產(chǎn)量計(jì)算出來的，因此只分析產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)。

表5 水肥投入與產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)的回歸模型Table 5 Regression model of water fertilizer input and yield and quality indicators

2.3.2 歸一化處理

由于紅棗產(chǎn)量、總糖、總酸、維生素 C難以同時(shí)達(dá)到最大值，且三者具有不同的量綱，不能直接比較，因此將紅棗產(chǎn)量、總糖、維生素C、總酸進(jìn)行歸一化處理，即各處理產(chǎn)量、總糖、維生素C、總酸分別除以其最大值，可以得到水肥投入與相對產(chǎn)量、相對總糖、相對維生素C和相對總酸的關(guān)系（圖5）。

對紅棗相對產(chǎn)量、相對總糖、相對維生素C和相對總酸值進(jìn)行評價(jià)?？梢钥闯?，各指標(biāo)在相對值0.9可接受區(qū)域總糖和總酸有重合區(qū)域，而產(chǎn)量、維生素 C與總糖和總酸區(qū)域相差太遠(yuǎn)；在相對值0.8可接受區(qū)域紅棗各指標(biāo)有重疊區(qū)域，因此≥相對值0.8區(qū)域定為合理的可接受范圍。

圖5 滴灌水肥投入與相對產(chǎn)量、相對總糖、相對維生素C和相對總酸的關(guān)系(白點(diǎn)為區(qū)域內(nèi)為最大值)Fig.5 Relationship of irrigation amount and fertilization amount between relative yield, total sugar,vitamin C and total acid of jujube(White point is maximum value in area)

本研究參考了相關(guān)學(xué)者[24]的參數(shù)估計(jì)中所用的似然函數(shù)組合方法，分別記為加法組合方式 C1、乘法組合方式 C2和均方根組合方式 C3，計(jì)算如式（4）～（6），同時(shí)對產(chǎn)量、總糖、維生素C、總酸同時(shí)達(dá)到相對值0.8以上區(qū)域用3種組合方式進(jìn)行計(jì)算，求出C1、C2、C3組合最優(yōu)水肥值，以C1、C2、C3中水肥最小值與最大值為最優(yōu)水肥區(qū)間。結(jié)果如表6所示，產(chǎn)量、總糖、維生素C、總酸同時(shí)達(dá)到相對值 0.8以上區(qū)域最佳灌水施肥區(qū)間為651～806 mm 和 708～810 kg/hm2，其中 N（311～345 kg/hm2），P2O5（156～ 178 kg/hm2），K2O（233～267 kg/hm2）。

式中Yi為相對產(chǎn)量、相對總糖、相對維生素C和相對總酸，K為目標(biāo)個(gè)數(shù)

表6 不同組合及其所需灌水量和施肥量Table 6 Different combinations and amount of water and fertilizer required

2.4 產(chǎn)量及品質(zhì)預(yù)測與實(shí)測值相關(guān)性分析

為了進(jìn)一步驗(yàn)證預(yù)測值與實(shí)測值之間的擬合程度，對所建立的紅棗產(chǎn)量、品質(zhì)數(shù)學(xué)模型求得預(yù)測值與本試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)值進(jìn)行相關(guān)性分析。從表 7可以看出，產(chǎn)量及品質(zhì)預(yù)測值與實(shí)測值具有很好的相關(guān)性，NRMSE均控制在20%之內(nèi)（良好），決定系數(shù)R2≥0.8，由此說明此研究建立的數(shù)學(xué)模型對南疆沙區(qū)紅棗產(chǎn)量品質(zhì)的較高的準(zhǔn)確性。

表7 預(yù)測與實(shí)測的紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)對比Table 7 Comparison of yield and quality between predicted and measured jujube

2.5 滴灌最優(yōu)水肥處理與漫灌對比分析

上文通過數(shù)據(jù)分析獲得試驗(yàn)設(shè)置的最佳水肥量，但漫灌與滴灌之間在產(chǎn)量、品質(zhì)及凈收益方面有差異性。從表8可知，W3F2處理產(chǎn)量與CK（8 790 kg/hm2）相比，并無顯著性差異（P>0.05），但滴灌水肥利用效率與 CK（0.79 kg/m3、9.77 kg/kg）相比分別提高了 54.43%、17.20%,且具顯著性差異（P<0.05），總糖、維生素C、總酸與CK（60.3 g/100 g、119.5 mg/100 g、9.15 g/kg）無顯著性差異（P>0.05）。總體上看，滴灌條件下最佳水肥處理其產(chǎn)量及品質(zhì)與漫灌之間差異較小，但漫灌方式水肥利用效率低，這也反映了目前南疆地區(qū)“大水大肥”灌溉水肥利用率低的事實(shí)，合理水肥組合及灌溉方式才能顯著增加紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)，對于凈收益而言，W3F2與CK 具有顯著性差異（P<0.05），相比于CK（40 849元/hm2）提高1.95%。說明水肥管理不合理會(huì)影響凈收益，同樣灌溉方式也會(huì)影響紅棗凈收益；另外，W2F3處理相比于CK凈收益不僅有所提高，同時(shí)，節(jié)水節(jié)肥分別為35%、15%，此處理看作經(jīng)濟(jì)效益最佳的水肥組合。

表8 滴灌紅棗最優(yōu)水肥和漫灌對產(chǎn)量、品質(zhì)及凈收益影響Table 8 Effects of optimal Water and Fertilizer drip irrigation jujube under and flooding on yield,quality and net profit

3 討論

南疆沙區(qū)水資源嚴(yán)重短缺、水肥利用率低下，漫灌是當(dāng)?shù)貤椶r(nóng)主要灌溉方式，其嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展。因此本文在前人研究基礎(chǔ)上，以常規(guī)漫灌為對照，探討了滴灌條件下水肥管理對南疆沙區(qū)紅棗土壤養(yǎng)分、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，建立了水肥投入與產(chǎn)量、品質(zhì)數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用回歸分析方法得出了適宜的水肥區(qū)間，以期為南疆節(jié)水灌溉技術(shù)提供指導(dǎo)。

養(yǎng)分在作物生長發(fā)育過程中起到重要作用，土壤養(yǎng)分的高低直接決定作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。馬強(qiáng)等[25]研究表明，滴灌條件下灌溉施肥有利于提高作物土壤肥力狀況，促進(jìn)作物快速吸收養(yǎng)分；王巧仙等[26]認(rèn)為水肥耦合效應(yīng)能顯著提高有效磷、全鉀、速效鉀量。本試驗(yàn)條件下，紅棗各生育期滴灌條件下水肥存在明顯的耦合效應(yīng)，高水高肥區(qū)域土壤養(yǎng)分量并未最高，而是中水高肥處理0～40 cm土層土壤養(yǎng)分累積效果最佳，這與兩位學(xué)者研究結(jié)果一致。

產(chǎn)量因素與品質(zhì)是決定紅棗栽培經(jīng)濟(jì)效益的首要指標(biāo)，提高產(chǎn)量與品質(zhì)是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的基礎(chǔ)，水肥是影響紅棗產(chǎn)量及產(chǎn)量的重要因素，同時(shí)水肥關(guān)系協(xié)調(diào),才有利于提高水和肥的利用效率，實(shí)現(xiàn)低投入、高產(chǎn)；滴灌施肥的關(guān)鍵在于“以水促肥、以肥調(diào)水”，合理的灌溉施肥才能有利于提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)[27]，并且滴灌條件下水肥耦合存在閾值反應(yīng)，低于閾值，增加水肥投入具有增產(chǎn)效果；高于閾值，可能導(dǎo)致減產(chǎn)[28]；本試驗(yàn)條件下，水肥耦合效應(yīng)對紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)的影響顯著，不同水肥條件下，紅棗的產(chǎn)量品質(zhì)表現(xiàn)不同，水分不足時(shí)，適當(dāng)增加灌水有利提高紅棗產(chǎn)量，過高的水肥使用量會(huì)減少紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)[29-30]。

已有眾多學(xué)者通過建立水肥投入與作物指標(biāo)回歸方程并結(jié)合空間分析方法，邢英英等[9]在85%的重疊區(qū)區(qū)域有求出最佳水肥配量，Thompson[31]通過試驗(yàn)認(rèn)為作物可接受區(qū)域（95%最大值）的近重疊區(qū)域內(nèi)水肥量最優(yōu)；本研究中，將各目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行歸一化，運(yùn)用空間方法在80%的重疊區(qū)域最佳灌水施肥區(qū)間為651～806 mm和708～810 kg/hm2，其中 N（311～345 kg/hm2），P2O5（156～178 kg/hm2），K2O（233～267 kg/hm2），此方法通過計(jì)算得出的水肥灌溉制度只是一個(gè)大概水肥區(qū)間，而不能精確確定具體灌水施肥量，對于此方法在南疆地區(qū)滴灌紅棗的運(yùn)用還需進(jìn)一步研究，本研究只進(jìn)行了1 a的試驗(yàn)，短期試驗(yàn)結(jié)果可靠性有待應(yīng)用長期的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

1）綜合水肥處理對紅棗指標(biāo)的影響，本試驗(yàn)條件下，最優(yōu)水肥為715 mm（W2）和765 kg/hm2(F3)組合，通過多元二次回歸分析及歸一化處理，得出適宜灌水施肥量分別為 651～806 mm 和 708～810 kg/hm2，其中 N（311～345 kg/hm2），P2O5（156～178 kg/hm2），K2O（233～267 kg/hm2）。

2）紅棗對花期全N需求量高于其他生育期，紅棗對膨大期速效K、速效P需求量高于其他生育期;紅棗花期、膨大期是需水需肥關(guān)鍵時(shí)期，對水肥需求比較敏感，需保證充足的水肥供應(yīng)，W2F3處理全生育期0～40 cm土壤養(yǎng)分累積效果最佳。

3）滴灌條件下 W2F3處理的紅棗產(chǎn)量最高(8 765 kg/hm2)，與CK(8 790 kg/hm2)無顯著性差異（P>0.05），同時(shí)水肥利用效率與CK（0.79 kg/m3、9.77 kg/kg）相比分別提高了54.43%、17.20%，且具顯著性差異（P<0.05）；總糖、維生素 C、總酸分別在 W3F1(61.8 g/100g)、W3F3(120.12 mg/100g)、W3F1(9.17 g/kg)處理最高，且與W2F3處理無顯著性差異（P>0.05）；對凈收益而言，W2F3(41 644元/hm2)與CK(40 848元/hm2)具有顯著性差異（P<0.05），相比于CK提高1.95%。

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